TW201405316A - 顯示埠資料傳輸系統及其來源裝置、接收裝置 - Google Patents
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Abstract
一種顯示埠資料傳輸系統,其包括來源裝置、顯示埠纜線以及接收裝置。來源裝置具有中央處理單元、晶片組以及第一連接器。中央處理單元透過第一通道及第二通道傳送顯示埠訊號至第一連接器,晶片組透過第三通道及第四通道傳送通用串列匯流排訊號至第一連接器。顯示埠纜線連接於來源裝置與接收裝置之間。顯示埠纜線透過第一通道及第二通道傳送顯示埠訊號,並透過第三通道及第四通道傳送通用串列匯流排訊號。接收裝置透過第二連接器接收顯示埠訊號與通用串列匯流排訊號,並分別對顯示埠訊號與通用串列匯流排訊號進行訊號處理。
Description
本發明是有關於一種資料傳輸系統,且特別是有關於一種具有顯示埠介面的資料傳輸系統。
隨著科技不斷的進步,電腦裝置的硬碟儲存容量快速增加,新一代的週邊設備亦持續推陳出新。相關研發人員也一直在訂定新的輸入/輸出規格以滿足使用者的檔案傳輸和視頻傳送的需求。一般來說,為了使電腦裝置可連結至許多週邊設備(例如輸入/輸出設備及影音設備等),通常需在電腦裝置上安裝不同規格的連接器,以使電腦裝置可以將資料或視訊傳輸至週邊設備上。
舉例來說,高解析度多媒體介面(High Definition Multimedia Interface,HDMI)可以用來傳送無壓縮的音頻信號及高解析度視頻信號,然而,電腦裝置需配備HDMI連接器,以透過HDMI纜線將視訊資料傳送至週邊設備。另一種視訊規格為顯示埠(Display Port,DP)介面,同樣可以傳送高品質的視訊資料,然而,電腦裝置需配備DP連接器,以透過DP纜線傳送視訊資料至週邊設備。另一方面,若電腦裝置僅須傳送資料,則例如需透過通用串列匯流排(Universal Serial Bus,USB)介面進行傳送。
為了配合新的影音傳輸技術及其相配合的連接器,電腦裝置必須安裝許多不同規格的連接器,如此一來,將使
得電腦裝置的製作成本提高。且對於使用者來說,需要使用多條纜線(例如HDMI纜線、DP纜線或USB纜線)來連接相對應的週邊設備,增加了接線上的麻煩。除此之外,隨著電腦的體積紛紛朝向小形化設計,例如超輕薄筆電(Ultrabook),為了顧及超輕薄筆電輕薄長效的需求,其所能配備的輸入/輸出連接器有限,將使得超輕薄筆電有功能不齊全的缺憾。
有鑑於此,本發明提供一種顯示埠資料傳輸系統及其來源裝置、接收裝置,僅需利用一條顯示埠纜線或微型顯示埠纜線即可同時傳輸顯示埠訊號以及通用串列匯流排訊號。
本發明提出一種顯示埠(Display Port,DP)資料傳輸系統,其包括來源裝置(Source device)、顯示埠纜線(Display Port cable)以及接收裝置(Sink device)。其中,來源裝置具有中央處理單元、晶片組以及第一連接器。中央處理單元透過第一通道(即,通道Lane0)及第二通道(即,通道Lane1)傳送顯示埠訊號至第一連接器,晶片組透過第三通道(即,通道Lane2)及第四通道(即,通道Lane3)傳送通用串列匯流排訊號至第一連接器。顯示埠纜線具有第一端以及第二端,顯示埠纜線的第一端連接來源裝置的第一連接器。顯示埠纜線透過第一通道及第二通道傳送顯示埠訊號,並透過第三通道及第四通道傳送通
用串列匯流排訊號。接收裝置具有第二連接器,此第二連接器連接顯示埠纜線的第二端。接收裝置透過第二連接器接收顯示埠訊號與通用串列匯流排訊號,並分別對顯示埠訊號與通用串列匯流排訊號進行訊號處理。
在本發明之一實施例中,上述之顯示埠訊號符合顯示埠數位視訊介面標準。上述之接收裝置更包括轉接器,用以將符合顯示埠數位視訊介面標準的顯示埠訊號轉換成高解析度多媒體介面(High Definition Multimedia Interface,HDMI)訊號或者轉換成視頻圖形陣列(Video Graphics Array,VGA)訊號,藉以在具有高解析度多媒體介面或者視頻圖形陣列介面的顯示器上進行播放。
在本發明之一實施例中,上述之通用串列匯流排訊號符合通用串列匯流排(Universal Serial Bus,USB)介面標準。上述之接收裝置更包括連接至第二連接器的通用串列匯流排集線器(USB hub),用以接收通用串列匯流排訊號,並將此通用串列匯流排訊號傳送到一或多個通用串列匯流排轉接器,藉以儲存、播放、或者透過區域網路傳送此通用串列匯流排訊號。
在本發明之一實施例中,上述之來源裝置更包括切換單元,用以將第一連接器連接至晶片組的第三通道及第四通道進行切換以改為連接至中央處理單元,以使中央處理單元可透過第一、第二、第三及第四通道傳送顯示埠訊號至第一連接器。
本發明另提出一種來源裝置,其包括中央處理單元、
晶片組以及顯示埠連接器。其中,中央處理單元係用以傳送顯示埠訊號。晶片組係用以傳送通用串列匯流排訊號。顯示埠連接器連接至中央處理單元與晶片組,其透過第一通道及第二通道接收顯示埠訊號並且透過第三通道及第四通道接收通用串列匯流排訊號。顯示埠連接器將顯示埠訊號經由顯示埠纜線的第一通道及第二通道傳送至接收裝置,並且將通用串列匯流排訊號經由顯示埠纜線的第三通道及第四通道傳送至接收裝置。
本發明又提出一種接收裝置,其包括連接至顯示埠纜線的顯示埠連接器,其透過顯示埠纜線的第一通道及第二通道接收顯示埠訊號並且透過顯示埠纜線的第三通道及第四通道接收通用串列匯流排訊號。接收裝置分別對顯示埠訊號與通用串列匯流排訊號進行訊號處理。
基於上述,本發明所提供之顯示埠資料傳輸系統及其來源裝置、接收裝置,可同時傳輸DP訊號以及USB訊號兩種訊號,在不影響視訊的傳輸品質的前提下,還可同時享有USB訊號的資料傳輸及其延伸功能。據此,本發明實現一種具有相容性高的輸入/輸出介面以及擴充性佳的顯示埠資料傳輸系統。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
為了同時滿足視訊傳輸以及資料傳輸的需求,並且在
顧及相容性、傳輸頻寬以及不增加成本的前提下,本發明提出一種運用顯示埠介面的資料傳輸系統,僅需使用一條顯示埠纜線即可達成同時傳輸符合顯示埠數位視訊介面標準的顯示埠訊號以及符合通用串列匯流排介面標準的通用串列匯流排訊號。為了使本發明之內容更為明瞭,以下列舉實施例作為本發明確實能夠據以實施的範例。
圖1是依照本發明一實施例所繪示之顯示埠資料傳輸系統的方塊圖。請參照圖1,本實施例的顯示埠資料傳輸系統100包括來源裝置(Source device)110、顯示埠纜線(Display Port cable)120以及接收裝置(Sink device)130。
其功能分述如下:來源裝置110具有中央處理單元(Central Processing Unit,CPU)112、晶片組(Chip set)114以及顯示埠連接器116(即,第一連接器)。中央處理單元112透過通道Lane0及通道Lane1,摽示為圖1之Lane0/1,傳送顯示埠訊號至顯示埠連接器116。其中,顯示埠訊號為符合視訊電子標準協會(Video Electronics Stand ards Association,VESA)所制定的數位視訊介面標準的顯示埠訊號(以下簡稱為DP訊號)。晶片組114例如為平台控制集線器(Platform Controller Hub,PCH)或為南橋晶片,可用以透過通道Lane2及通道Lane3,摽示為圖1之Lane2/3,傳送通用串列匯流排訊號至顯示埠連接器116。其中,通用串列匯流排訊號為符合通用串列匯流排(Universal Serial Bus,USB)介面標準的USB訊號。
顯示埠纜線120具有第一端A以及第二端B,顯示埠纜線120的第一端A連接來源裝置110的顯示埠連接器116。顯示埠纜線120的第二端B連接接收裝置130的顯示埠連接器136。需說明的是,在顯示埠纜線120當中,DP訊號是由來源裝置110單向輸出至接收裝置130;而USB訊號則可在來源裝置110和接收裝置130之間進行雙向傳輸。
圖2是依照視訊電子標準協會所訂定的顯示埠纜線的腳位配置示意圖。請參照圖2,顯示埠纜線120用以傳輸聲音訊號與影像訊號的主要通道(Lane)有四條,其分別為引腳(Pin)1、引腳3的通道Lane0;引腳4、引腳6的通道Lane1;引腳7、引腳9的通道Lane2;以及引腳10、引腳12的通道Lane3。其中每一條通道可支援2.7 Gbps(Gbit/s)或1.62 Gbps傳輸速率,四條通道最多可以實現10.8 Gbps。在本實施例中,顯示埠纜線120例如透過通道Lane0及通道Lane1來傳送DP訊號;並透過通道Lane2及通道Lane3來傳送USB訊號。
接收裝置130包括視訊轉接器132、USB集線器134以及顯示埠連接器136。接收裝置130透過顯示埠連接器136接收DP訊號以及USB訊號,並分別將DP訊號傳送至視訊轉接器132以及將USB訊號傳送至USB集線器134。
舉例來說,來源裝置110例如是個人電腦、筆記型電腦、超輕薄筆記型電腦(Ultrabook)、平板電腦或智慧型
手機等等。接收裝置130例如是液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)、發光二極體(Light-Emitting Diode,LED)顯示器或其他種類的顯示器。接收裝置130亦可為可同時提供顯示及觸碰操作功能的觸控式螢幕。而顯示埠纜線120在另一實施例中可為微型版本的顯示埠纜線(即,Mini Display Port)。
圖3是依照本發明一實施例所繪示之顯示埠資料傳輸系統的應用情境示意圖。請參照圖3,本實施例之顯示埠資料傳輸系統300包括來源裝置310、顯示埠纜線320以及接收裝置330。在本實施例中,來源裝置310舉例為筆記型電腦,接收裝置330舉例為LCD顯示器。顯示埠纜線320舉例為使用VESA所制訂的1.1版本的顯示埠標準,顯示埠纜線320相同或相似於顯示埠纜線120,故在此不予贅述。
筆記型電腦可透過顯示埠纜線320傳送聲音訊號與影像訊號至LCD顯示器進行播放。依據原本VESA所制定的數位視訊介面標準,顯示埠纜線320中的四條通道均保留給筆記型電腦來傳送聲音訊號與影像訊號。然而,依據目前市售的LCD顯示器來說,其最高解析度均不超過Full HD 60Hz(解析度為1920*1080像素)之規格。而使用Full HD規格的LCD顯示器所需的串流位元速率(stream bitrate)不超過3.56 Gbps。然而,顯示埠纜線320中的四條通道最多可以實現10.8 Gbps。換句話說,依據現行標準將顯示埠纜線320中的四條通道均保留給筆記型電腦來傳
送聲音訊號與影像訊號,實際上大約一半的頻寬皆浪費掉。有鑑於此,本發明係利用顯示埠纜線320中的二條通道來傳送DP訊號,同時利用另外二條通道來傳送USB訊號。更詳細地說,本實施例之顯示埠纜線320透過通道Lane0、通道Lane1來傳送DP訊號;顯示埠纜線320透過通道Lane2、通道Lane3來傳送USB訊號。如此一來,LCD顯示器便可同時接收到DP訊號以及USB訊號。
在一實施例中,若LCD顯示器具有HDMI介面,則LCD顯示器可透過第一轉接器,將DP訊號轉換成符合HDMI規格的視訊訊號,據以播放筆記型電腦所傳送的聲音訊號與影像訊號。在另一實施例中,若LCD顯示器具有視頻圖形陣列(Video Graphics Array,VGA)介面,則LCD顯示器可透過第二轉接器,將DP訊號轉換成符合VGA規格的視訊訊號,據以播放筆記型電腦所傳送的聲音訊號與影像訊號。
據此,本發明之顯示埠資料傳輸系統可在現有的架構上,利用一條顯示埠纜線或微型顯示埠纜線即可同時傳輸DP訊號以及USB訊號兩種訊號,既不影響聲音或影像的傳送品質,還可享有USB訊號的資料傳輸及其延伸功能。以下則再舉一實施例用以說明本發明之顯示埠資料傳輸系統之接收裝置如何同時運用DP訊號以及USB訊號。
圖4是依照本發明另一實施例所繪示之顯示埠資料傳輸系統的方塊圖。請參照圖4,本實施例的顯示埠資料傳輸系統400與圖1所示之顯示埠資料傳輸系統100大致相
似,其中圖4與圖1所示之相同標號或代號用以指代相同或相似的元件,故以下僅針對不同之處進行說明。
本實施例之來源裝置410與圖1之來源裝置110之差異在於來源裝置410更包括切換單元418,切換單元418可用以將原本連接至晶片組114的傳輸通道進行切換,以改為連接至中央處理單元112。
詳細地說,當切換單元418連接至切換點C時,代表晶片組114可透過通道Lane2及通道Lane3,摽示為圖4之Lane2/3,傳送USB訊號至顯示埠連接器116。而中央處理單元112則透過通道Lane0及通道Lane1,摽示為圖4之Lane0/1,傳送DP訊號至顯示埠連接器116。接著,如前述實施例所述,顯示埠纜線120會利用其中的二條通道(例如是通道Lane0、通道Lane1)來傳送DP訊號;同時,顯示埠纜線120會利用其餘二條通道(例如是通道Lane2、通道Lane3)來傳送USB訊號。
當切換單元418進行切換改為連接至切換點D時,代表中央處理單元112除了可透過通道Lane0及通道Lane1傳送DP訊號至顯示埠連接器116之外,還可透過通道Lane2及通道Lane3,標示為圖4之DP_Lane2/3,傳送DP訊號至顯示埠連接器116。此時,顯示埠纜線120會同時利用四條通道(通道Lane0、通道Lane1、通道Lane2及通道Lane3)來傳送DP訊號。換句話說,當切換單元418連接至切換點D時,晶片組114將無法傳送USB訊號至顯示埠連接器116。
藉由本實施例之切換單元418之運用,使本發明可在兩種傳輸模式之間進行轉換。一種是分別以二條通道同時傳送DP訊號以及USB訊號;另一種則是以四條通道傳送DP訊號。傳輸模式之選擇則可視接收裝置130之需求而設定,若接收裝置130為顯示器,且其解析度若高達4k*2k像素之規格,則勢必要保留四條通道之傳輸頻寬來傳送DP訊號。若接收裝置130為擴充基座(Docking),則可選擇同時傳送DP訊號以及USB訊號之傳輸模式,在不影響視訊訊號傳送品質的前提下,又可享有USB訊號的資料傳輸或其他延伸功能。
本發明之接收裝置可根據使用者的需求來充分利用DP訊號以及USB訊號,甚至做各種輸入/輸出設備的延伸。以下則舉不同實施範例來對此進行詳細說明:
圖5是依照本發明另一實施例所繪示之接收裝置的應用情境示意圖。請參照圖5,本實施例之接收裝置530例如為擴充基座,其包括視訊轉接器532、USB集線器534以及顯示埠連接器136。
在一實施例中,假設來源裝置利用二條通道的傳輸頻寬來傳送DP訊號;並且利用一條通道來傳送USB 2.0訊號,USB 2.0資料訊號包括D+、D-的差動訊號,因此可由一條通道內的兩條訊號線分別傳送;再利用另一條通道來傳送聲音訊號,其中左聲道及右聲道可分別由一條通道內的兩條訊號線來傳送。接收裝置530在接收到來源裝置所傳送的DP訊號以及USB訊號後,其例如可直接輸出DP
訊號至DP顯示器播放。而針對USB訊號的部份,接收裝置530先將USB 2.0訊號傳送至USB集線器534,再透過USB轉接器U1將USB 2.0訊號傳送至區域網路(Local area network,LAN)進行傳輸、或透過USB轉接器U3將聲音訊號輸出至喇叭等輸出裝置或者直接透過USB介面將USB 2.0訊號儲存至USB隨身碟等等。
在另一實施例中,假設來源裝置利用二條通道的傳輸頻寬來傳送DP訊號;並且利用另二條通道的傳輸頻寬來傳送USB 3.0訊號。則接收裝置530針對接收的DP訊號可傳送至視訊轉接器532。視訊轉接器532例如包括第一轉接器D1以及第二轉接器D2。第一轉接器D1可將DP訊號轉換成符合HDMI規格的視訊訊號,並且透過HDMI介面傳送至外接的顯示器進行播放。第二轉接器D2可將DP訊號轉換成符合VGA規格的視訊訊號,並且透過VGA介面傳送至外接的顯示器進行播放。另一方面,接收裝置530可將USB 3.0訊號先傳送至USB集線器534,同樣可透過USB轉接器U1將USB 3.0訊號傳送至區域網路進行傳輸、或透過USB轉接器U2將USB 3.0訊號儲存至硬碟裝置、或先將USB 3.0訊號轉換成USB 2.0訊號後,再透過USB轉接器U4儲存至安全數位(Security Digital,SD)卡等等。
上述實施例僅作為解說之用,並非用來限定本發明之權利範圍。本發明之接收裝置可根據使用者的需求來充分利用DP訊號以及USB訊號,並且可轉換連接至各種不同
的週邊設備。
綜上所述,本發明之顯示埠資料傳輸系統僅需利用一條顯示埠纜線或微型顯示埠纜線即可同時傳輸DP訊號以及USB訊號兩種訊號。對於使用者來說,減少使用者在連接週邊設備時接線上的麻煩,在不影響視訊的傳輸品質及降低使用成本的前提下,還可同時享有USB訊號的資料傳輸及其延伸功能。除此之外,透過來源裝置中切換單元之運用,使得本發明可視接收裝置之需求在兩種傳輸模式之間進行轉換。據此,本發明實現一種具有相容性高的輸入/輸出介面以及擴充性佳的顯示埠資料傳輸系統及其來源裝置、接收裝置。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、300、400‧‧‧顯示埠資料傳輸系統
110、310、410‧‧‧來源裝置
112‧‧‧中央處理單元
114‧‧‧晶片組
116、136、536‧‧‧顯示埠連接器
120、320‧‧‧顯示埠纜線
130、330、530‧‧‧接收裝置
132、532‧‧‧視訊轉接器
134、534‧‧‧USB集線器
418‧‧‧切換單元
A、B‧‧‧顯示埠纜線的第一端、第二端
D1、D2‧‧‧第一、第二轉接器
Lane0/1、Lane2/3、DP_Lane2/3‧‧‧通道
U1~U4‧‧‧USB轉接器
圖1是依照本發明一實施例所繪示之顯示埠資料傳輸系統的方塊圖。
圖2是依照視訊電子標準協會所訂定的顯示埠纜線的腳位配置示意圖。
圖3是依照本發明一實施例所繪示之顯示埠資料傳輸系統的應用情境示意圖。
圖4是依照本發明另一實施例所繪示之顯示埠資料傳
輸系統的方塊圖。
圖5是依照本發明另一實施例所繪示之接收裝置的應用情境示意圖。
100‧‧‧顯示埠資料傳輸系統
110‧‧‧來源裝置
112‧‧‧中央處理單元
114‧‧‧晶片組
116、136‧‧‧顯示埠連接器
120‧‧‧顯示埠纜線
130‧‧‧接收裝置
132‧‧‧視訊轉接器
134‧‧‧USB集線器
A、B‧‧‧顯示埠纜線的第一端、第二端
Lane0/1、Lane2/3‧‧‧通道
Claims (10)
- 一種顯示埠資料傳輸系統,包括:一來源裝置,具有一中央處理單元、一晶片組以及一第一連接器,其中該中央處理單元透過一第一通道及一第二通道傳送一顯示埠訊號至該第一連接器,該晶片組透過一第三通道及一第四通道傳送一通用串列匯流排訊號至該第一連接器;一顯示埠纜線,具有一第一端以及一第二端,該顯示埠纜線的該第一端連接該來源裝置的該第一連接器,該顯示埠纜線透過該第一通道及該第二通道傳送該顯示埠訊號,並透過該第三通道及該第四通道傳送該通用串列匯流排訊號;以及一接收裝置,具有一第二連接器,該第二連接器連接該顯示埠纜線的該第二端,該接收裝置透過該第二連接器接收該顯示埠訊號與該通用串列匯流排訊號,並分別對該顯示埠訊號與該通用串列匯流排訊號進行訊號處理。
- 如申請專利範圍第1項所述之顯示埠資料傳輸系統,其中該顯示埠訊號符合一顯示埠數位視訊介面標準,該接收裝置更包括:一轉接器,用以將符合該顯示埠數位視訊介面標準的該顯示埠訊號轉換成一高解析度多媒體介面訊號或者一視頻圖形陣列訊號,藉以在具有高解析度多媒體介面或者視頻圖形陣列介面的一顯示器上進行播放。
- 如申請專利範圍第1項所述之顯示埠資料傳輸系 統,其中該通用串列匯流排訊號符合一通用串列匯流排介面標準,該接收裝置更包括:一通用串列匯流排集線器,連接該第二連接器,用以接收該通用串列匯流排訊號,並將該通用串列匯流排訊號傳送到至少一通用串列匯流排轉接器,藉以儲存、播放、或者透過區域網路傳送該通用串列匯流排訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述之顯示埠資料傳輸系統,其中該來源裝置更包括:一切換單元,用以將該第一連接器連接至該晶片組的該第三通道及該第四通道進行切換以改為連接至該中央處理單元,以使該中央處理單元透過該第一通道、該第二通道、該第三通道及該第四通道傳送該顯示埠訊號至該第一連接器。
- 一種來源裝置,包括:一中央處理單元,用以傳送一顯示埠訊號;一晶片組,用以傳送一通用串列匯流排訊號;以及一顯示埠連接器,連接該中央處理單元與該晶片組,透過連接至該中央處理單元的一第一通道及一第二通道接收該顯示埠訊號,並且透過連接至該晶片組的一第三通道及一第四通道接收該通用串列匯流排訊號,其中該顯示埠連接器將該顯示埠訊號經由一顯示埠纜線的該第一通道及該第二通道傳送至一接收裝置,並且將該通用串列匯流排訊號經由該顯示埠纜線的該第三通道及該第四通道傳送至該接收裝置。
- 如申請專利範圍第5項所述之來源裝置,其中該顯示埠訊號符合一顯示埠數位視訊介面標準;以及該通用串列匯流排訊號符合一通用串列匯流排介面標準。
- 如申請專利範圍第5項所述之來源裝置,更包括:一切換單元,用以將該顯示埠連接器連接至該晶片組的該第三通道及該第四通道進行切換以改為連接至該中央處理單元,以使該中央處理單元透過該第一通道、該第二通道、該第三通道及該第四通道傳送該顯示埠訊號至該顯示埠連接器,其中該顯示埠連接器經由該顯示埠纜線傳送該顯示埠訊號。
- 一種接收裝置,包括:一顯示埠連接器,連接至一顯示埠纜線,透過該顯示埠纜線的一第一通道及一第二通道接收一顯示埠訊號並且透過該顯示埠纜線的一第三通道及一第四通道接收一通用串列匯流排訊號,該接收裝置分別對該顯示埠訊號與該通用串列匯流排訊號進行訊號處理。
- 如申請專利範圍第8項所述之接收裝置,其中該顯示埠訊號符合一顯示埠數位視訊介面標準,該接收裝置更包括:一轉接器,用以將符合該顯示埠數位視訊介面標準的該顯示埠訊號轉換成一高解析度多媒體介面訊號或者一視頻圖形陣列訊號,藉以在具有高解析度多媒體介面或者視頻圖形陣列介面的一顯示器上進行播放。
- 如申請專利範圍第8項所述之接收裝置,其中該 通用串列匯流排訊號符合一通用串列匯流排介面標準,該接收裝置更包括:一通用串列匯流排集線器,連接該第二連接器,用以接收該通用串列匯流排訊號,並將該通用串列匯流排訊號傳送到至少一通用串列匯流排轉接器,藉以儲存、播放、或者透過區域網路傳送該通用串列匯流排訊號。
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2012
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